(495) 766-86-01603-971-803
Мы работаем по выходным - тел. 8-926-197-21-13
 

Как сделать геотермальную систему отопления


Геотермальное отопление, принцип работы, монтаж своими руками

В последние десятилетия активная жизнедеятельность людей, удовлетворяющих свои потребности, начала очень негативно воздействовать на природу, окружающую среду. И теплоэлектростанции сыграли не последнюю роль в этом процессе. В то же время, общество стало понимать, что ресурсы природы являются небезграничными, именно поэтому в последние годы начали внедрять аналоги источников теплоснабжения. Одним из таких альтернативных способов отопить дом является геотермальное отопление. Система – проста и эффективна, а сделать ее можно собственноручно.

Геотермальное отопление

Заметим, что геотермальное отопление в США и европейских странах стало основным источником тепла, однако в России на сегодняшний день оно рассматривается только в качестве альтернативы газовому, электрическому, твердотопливному и другим видам отопления. Очень скоро геотермальное отопление станет основным, ведь отзывы говорят о том, что это рентабельный способ отопить свой дом без вреда для экологии и с выгодой для себя.

Принцип функционирования

Такое явление, как геотермальное отопление, принцип работы которого напоминает обычный холодильник, только наоборот, — становится все популярнее. Земля сохраняет тепло постоянно, можно нагревать объекты, находящиеся на ее поверхности. Суть в том, что изнутри землю нагревает горячая магма, а сверху благодаря грунту она не промерзает.

Тепловую энергию, которая получается в процессе отопления, использует геотермальная система, основанная на специальном тепловом насосе.

И принцип функционирования здесь следующий: сверху ставится тепловой насос, в специальную земляную шахту опускается теплообменник. Грунтовая вода идет через насос и нагревается. Таким образом, тепло, которое получается при этом, используется для промышленных или бытовых целей. Так и работает отопление подземным теплом.

Принципиальная схема работы теплового насоса

Заметим, что главным преимуществом такой системы является то, что при затратах электроэнергии в 1 кВт получаем полезную тепловую энергию в диапазоне от 4 до 6 кВт. Для сравнения, обычный кондиционер не способен преобразовать 1 кВт электроэнергии в 1 кВт тепловой энергии (закон сохранения энергии, т.к. потери при преобразовании одного вида энергии в другую, увы пока никто не отменял). Отопление за счет тепла земли окупится достаточно быстро при правильном подходе к реализации геотермального отопления.

Рекомендуем к прочтению:

Особенности системы

Конечно, не так-то и просто сделать геотермальное отопление своими руками, однако это вполне возможно. И для начала делается шахта. Параметры шахты рассчитываются для каждого случая отдельно. Ее габариты будут зависеть от климата в вашей местности, типа грунта, особенностей строения коры земли региона, домашней площади, где будет ставиться такая система. Как правило, глубина шахты составляет от 25 до 100 м.

Бурение скважин под тепловой насос

Далее монтаж геотермального отопления подразумевает такой шаг, как опускание в земную шахту труб, поглощающих тепло. Функции этих труб заключаются в следующем: они будут подавать тепло в насос, который будет повышать температуру жидкости и выводить ее в отопление. Заметим, что если вы решили сделать геотермальные системы отопления своими руками, то вам потребуется помощник, ведь трубы бывают очень тяжелыми.

Заметим, что в летний период отопление от земли,  работает в качестве кондиционера. Для этого нужно активировать обратный механизм. В процессе работы теплообменник будет брать охлаждающую энергию.

Способы работы системы

Это эффективная и экологичная система – термальное отопление, принцип работы ее может протекать в трех основных способах:

  1. Используется тепловая энергия глубоких грунтовых вод. Такая вода – высокой температуры, тепловой насос ее поднимает и нагревает. Далее вода идет через теплообменник, отдавая основную часть своей энергии.
  2. Данный способ требует от владельцев дополнительных расходов. В глубину грунта от 75 м и ниже спускают резервуар, в котором находится антифриз. Он нагревается и при помощи теплового насоса поднимается к теплообменнику. После того, как тепло отдается теплообменнику, антифриз идет обратно в резервуар.
  3. А для третьего способа работы системы вообще не требуется оборудовать грунтовую шахту. Такое отопление из земли подойдет для обогрева зданий, имеющих выход на водоем. Так, по дну водоема от теплообменника ставятся зонды горизонтального типа и преобразовывают тепло воды на дне.

Виды тепловых насосов

Преимущества геотермальной системы отопления

Геотермальные системы отопления обладают несколькими преимуществами:

  • Выделение тепловой энергии в несколько раз больше, нежели расход на электричество, которое требует насос.
  • Экологическая безопасность больше, чем у других отопительных систем, так как геотермальные отопительные системы не производят никаких вредных выбросов.
  • Для того чтобы геотермальная система функционировала, не требуется топлива или дополнительных химических средств. Поэтому она безопасна для владельцев и для окружения.
  • В функционировании такого отопления нет риска взрыва или возгорания.
  • При условии правильного монтажа отопительной системы она прослужит без техподдержки как минимум – 30 лет.

Устанавливаем геотермальное отопление самостоятельно

Сразу отметим такую особенность: тем, кто решится оборудовать отопление теплом земли, понадобится единожды вложить в это огромную сумму. Конечно, со временем эта стоимость окупится, так как жилье мы строим для себя не на год или два. Кроме того, каждый год стоимость на газ и электроэнергию повышается, а с геотермальной системой вы не узнаете, что такое эти ценовые скачки.

Рекомендуем к прочтению:

Заметим, что внутри помещения, которое вы хотите отопить, ставятся отопительные элементы, ничем не отличающиеся от водяного отопления. Ваше жилье будут обогревать радиаторы, а тепло в них будет идти по трубам.

Однако в данной системе основная ее часть будет скрыта под землей. Отопление энергией земли – это наличие скважины и теплообменника. В жилище потребуется только поставить прибор, который будет генерировать тепло – обычно он не занимает много места.

Принцип работы теплового насоса

На таком устройстве пользователь сможет производить регулирование температуры и подачу тепловой энергии. Установка самой системы отопления в жилье делается, как обычно, — с разветвлением трубопровода и радиаторов. Если у вас частный дом, или же само здание небольшое, то в таком случае генератор системы выводится в отдельное помещение или в подвал.

Распространение геотермальной системы отопления

Отопление с помощью тепла земли стало распространяться еще в конце 80-х годов в городах США, которые особенно тяжело переживали кризис. Сначала такую систему применяли состоятельные люди, которые таким вот образом экономили на отоплении дома, однако скоро система стала дешеветь, и более бедные американцы заинтересовались ею. И вскоре использование тепла земли для отопления стало прерогативой большинства американцев, которые владели частными домами. В европейских странах 20 лет назад статистические данные отмечали, что геотермальные системы отопления использовали примерно 12 миллионов граждан. И в течение всего этого времени до сегодняшних дней эта цифра только возросла.

Тенденции распространения геотермального отопления являются понятными. Ведь отопление за счет энергии земли – это удобно, экономично и безопасно.

Газовая система отопления хоть и является самой популярной, но по этой же причине каждый год запасы природного газа уменьшаются, стоимость на него растет и растет. А применение для обогрева дома твердого топлива – это трудозатратно. Кроме этого, вследствие сжигания дров и угля выделяется вредный углекислый газ, образовывается сажа и смолы. Поэтому геотермальное отопление становится все более распространенным и в России.

10 мифов о геотермальном отоплении и охлаждении

Иллюстрация геотермальной системы отопления и охлаждения, которая справляется с несколькими нагрузками для сообщества. Иллюстрация Сары Чейни.

Представьте себе дом, в котором всегда комфортно, а система отопления и охлаждения находится вне поля зрения. Эта система работает эффективно, но не требует обширного обслуживания или знаний со стороны владельцев.

В воздухе пахнет свежестью; Вы можете слышать щебетание птиц и ленивое шелестение ветра сквозь деревья.Дом делится энергией с землей, подобно тому, как корни деревьев обменивают жизненно важные элементы на свои листья и ветви. Звучит комфортно, не правда ли?

Геотермальное отопление и охлаждение делает эту мечту реальностью. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (отопление, вентиляция и кондиционирование) приводят здание в гармонию с землей под землей, используя преимущества подземных температур для обеспечения отопления зимой и охлаждения летом.

Как работает геотермальное отопление и охлаждение

Наружная температура колеблется в зависимости от сезона, но температура под землей меняется не так сильно, благодаря изоляционным свойствам земли.На глубине 4–6 футов под землей температура остается относительно постоянной круглый год. Геотермальная система, которая обычно состоит из внутреннего блока обработки и заглубленной системы труб, называемой контуром заземления, и / или насоса для обратной закачки, использует эти постоянные температуры для обеспечения «бесплатной» энергии.

(Обратите внимание, что геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не следует путать с «геотермальной энергией», процессом, при котором электричество вырабатывается непосредственно из тепла внутри земли. Это происходит в масштабах коммунальных предприятий и использует различные процессы, обычно путем нагрева воды до кипения. .)

Трубы, составляющие контур заземления, обычно изготавливаются из полиэтилена и могут быть закопаны под землю горизонтально или вертикально, в зависимости от характеристик участка. Если водоносный горизонт доступен, инженеры могут предпочесть разработать систему «разомкнутого цикла», в которой скважина пробурена в подземных водах. Вода закачивается, проходит мимо теплообменника, а затем возвращается в тот же водоносный горизонт посредством «обратной закачки».

Схема работы геотермальных систем HVAC.

Зимой жидкость, циркулирующая через контур заземления или колодец системы, поглощает накопленное тепло от земли и переносит его в помещение.Внутренний блок сжимает тепло до более высокой температуры и распределяет его по всему зданию, как если бы это был кондиционер, работающий в обратном направлении. Летом геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха забирает тепло из здания и переносит его через контур заземления / насос в скважину обратной закачки, где оно отдает тепло в более холодный грунт / водоносный горизонт.

В отличие от обычных систем отопления и охлаждения, геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не сжигают ископаемое топливо для выработки тепла; они просто передают тепло к Земле и от нее.Обычно электроэнергия используется только для работы вентилятора, компрессора и насоса агрегата.

Геотермальная система охлаждения и обогрева состоит из трех основных компонентов: теплового насоса, жидкого теплоносителя (открытый или закрытый контур) и системы подачи воздуха (воздуховод) и / или лучистого отопления (в полу). или где-нибудь еще).

Геотермальные тепловые насосы, как и все другие типы тепловых насосов, имеют КПД, оцениваемую в соответствии с их коэффициентом полезного действия, или COP. Это научный способ определить, сколько энергии перемещает система по сравнению с тем, сколько она потребляет.Большинство геотермальных тепловых насосных систем имеют КПД от 3,0 до 5,0. Это означает, что на каждую единицу энергии, используемую для питания системы, от трех до пяти единиц выдается в виде тепла.

Геотермальные системы не требуют особого обслуживания. При правильной установке, что очень важно, скрытый контур может прослужить несколько поколений. Вентилятор, компрессор и насос агрегата размещены в помещении, защищены от суровых погодных условий, поэтому они, как правило, служат в течение многих лет, а зачастую и десятилетий. Обычно единственное необходимое обслуживание - это периодические проверки и замена фильтров, а также ежегодная очистка змеевика.

Геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

используются более 60 лет в США и за их пределами.

Они работают с природой, а не против нее, и они не выделяют парниковых газов. (Как упоминалось ранее, они потребляют меньшее количество электроэнергии для работы, потому что они связаны со средней температурой Земли.)

Геотермальные системы HVAC становятся обычным явлением в экологически чистых домах в рамках растущего движения за экологичное строительство.В прошлом году на зеленые проекты приходилось 20 процентов всех новостроек в США. К 2016 году в статье Wall Street Journal предсказывалось, что экологическое жилье вырастет с 36 миллиардов долларов в год до 114 миллиардов долларов. Это приближается к 30-40 процентам всего рынка жилья.

Но большая часть информации о геотермальном отоплении и охлаждении основана на устаревшей информации или на явных мифах. В нашей новой книге Modern Geothermal HVAC Engineering and Control Applications (Egg / Cunniff / Orio -McGraw-Hill 2013) соавторы Грег Каннифф, Карл Орио и я развенчиваем многие из этих мифов.

Разрушенные мифы о геотермальных системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

1. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не считаются возобновляемой технологией, поскольку они используют электричество.

Факт: геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют только одну единицу электроэнергии для перемещения до пяти единиц охлаждения или обогрева с земли в здание.

2. Фотоэлектрическая и ветровая энергия являются более предпочтительными возобновляемыми технологиями по сравнению с геотермальными системами HVAC.

Факт: геотермальные системы HVAC удаляют в четыре раза больше киловатт-часов потребления из электрической сети на каждый потраченный доллар, чем фотоэлектрическая и ветровая энергия добавляют в электрическую сеть.Эти другие технологии, безусловно, могут сыграть важную роль, но геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха часто является наиболее экономичным способом снижения воздействия кондиционирования помещений на окружающую среду.

3. Геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха требует много двора или недвижимости для размещения контуров заземления полиэтиленовых труб.

Факт: В зависимости от характеристик участка контур заземления может быть заглублен вертикально, что означает, что надземной поверхности не требуется. Или, если есть доступный водоносный горизонт, который можно использовать, потребуется всего несколько квадратных футов недвижимости.Помните, что вода возвращается в водоносный горизонт, откуда она попала после прохождения теплообменника, поэтому она не «используется» или не подвергается иным негативным воздействиям.

4. Геотермальные тепловые насосы HVAC издают шум.

Факт: системы работают очень тихо, и на улице нет оборудования, которое могло бы беспокоить соседей.

Техник осматривает геотермальный кондиционер для ОВК.

5. Геотермальные системы со временем «изнашиваются».

Факт: петли заземления могут существовать в течение нескольких поколений.Теплообменное оборудование обычно служит десятилетиями, так как оно защищено в помещении. Когда его все же нужно заменить, затраты будут намного меньше, чем установка всей новой геотермальной системы, поскольку установка петли или колодца является наиболее дорогой в установке. Новые технические инструкции устраняют проблему сохранения тепла в земле, поэтому тепло может передаваться с ней бесконечно. В прошлом некоторые системы ненадлежащего размера действительно перегревали или переохлаждали землю с течением времени до такой степени, что у системы больше не было достаточного температурного градиента для функционирования.

6. Геотермальные системы HVAC работают только в режиме отопления.

Факт: они так же эффективно работают при охлаждении и могут быть спроектированы так, чтобы при желании не требовать дополнительного резервного источника тепла, хотя некоторые клиенты решают, что более экономически выгодно иметь небольшую резервную систему только на самые холодные дни, если это означает их контур. может быть меньше.

7. Геотермальные системы HVAC не могут одновременно нагревать воду, бассейн и дом. Факт: системы могут быть разработаны для одновременной обработки нескольких нагрузок.

8. Геотермальные системы HVAC прокладывают трубопроводы хладагента в землю.

Факт: в большинстве систем в контурах и линиях используется только вода.

9. Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют много воды.

Факт: Геотермальные системы фактически не потребляют воду. Если водоносный горизонт используется для обмена теплом с землей, вся вода возвращается в тот же водоносный горизонт. В прошлом проводились некоторые операции «насос-сброс», при которых вода после прохождения через теплообменник тратилась впустую, но сейчас они чрезвычайно редки.При коммерческом применении геотермальные системы HVAC фактически устраняют миллионы галлонов воды, которые в противном случае испарились бы в градирнях традиционных систем.

10. Геотермальная технология HVAC финансово неосуществима без федеральных и местных налоговых льгот.

Факт: Федеральные и местные льготы обычно составляют от 30 до 60 процентов от общей стоимости геотермальной системы, что часто может сделать начальную цену системы конкурентоспособной по сравнению с обычным оборудованием.Стандартные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха стоят около 3000 долларов за тонну обогрева или охлаждения при новом строительстве (дома обычно используют от одной до пяти тонн). Геотермальные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха начинаются от 5000 долларов за тонну и могут доходить до 8000 или 9000 долларов за тонну. Однако новые методы установки снижают затраты до такой степени, что цена приближается к обычным системам при правильных условиях.

Факторы, которые помогают снизить затраты, включают экономию от масштаба для общественных, коммерческих или даже крупных жилых помещений и растущую конкуренцию за геотермальное оборудование (особенно со стороны таких крупных брендов, как Bosch, Carrier и Trane).Открытые контуры с использованием насоса и скважины для обратной закачки дешевле установить, чем закрытые.

Спасибо за тысячи лайков и сотни комментариев! National Geographic закрыл комментарии для этого блога. Пожалуйста, продолжите разговор и получите ответы, которые вам нужны для геотермального отопления и охлаждения, в блоге Джея Эгга «Геотермальное отопление и охлаждение: вопросы и ответы»

Джей Эгг - соавтор новой книги Современные геотермальные системы HVAC Engineering и Control Applications (McGraw-Hill 2013), с Грегом Канниффом и Карлом Орио.Он был соавтором книги Геотермальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, экологичное отопление и охлаждение в 2010 году с Брайаном Кларком Ховардом из National Geographic. Джей консультируется с геотермальной отраслью HVAC. Ранее он выполнял функции установщика технологии через свою компанию EggGeothermal.
.

Стоимость геотермального теплового насоса с установкой 2020

Сколько стоит геотермальный тепловой насос? Каковы преимущества и недостатки геотермального теплового насоса? Эти и другие вопросы рассматриваются в нашем справочнике по ценам на геотермальные тепловые насосы. Мы подробно рассмотрим:

Подробные цены на геотермальный тепловой насос на установку и установку можно найти здесь. Мы предоставляем детали, которых вы больше нигде не найдете, поэтому эта информация позволит вам составить точную оценку стоимости геотермальной системы, прежде чем вы начнете обсуждать свой проект с подрядчиками. Примечание: Геотермальные тепловые насосы часто обозначают аббревиатурой «GHP».

3 Распространенные заблуждения

Геотермальная энергия нужна только для отопления - Неправильно!

Другим насосам необходимо усердно работать, чтобы отводить тепло из холодного воздуха и отводить тепло в теплый воздух. Не так с геотермальным насосом. Благодаря постоянной природе подземной температуры, грунтовый насос может легко отбирать тепло, когда воздух холодный, и отводить тепло, когда воздух теплый.Это идеальная установка для системы HVAC

.

Возврат инвестиций занимает много времени - не всегда!

Это не всегда так. Конечно, время, необходимое для возврата первоначальных инвестиций, зависит от затрат на установку, которые могут варьироваться в зависимости от типа почвы и других факторов, характерных для вашей местной окружающей среды. Это также зависит от стоимости коммунальных услуг, таких как электричество. На возмещение затрат может уйти от четырех до пятнадцати лет.

Первоначальные затраты огромны - не обязательно!

Хотя первоначальные затраты значительно выше, чем у более традиционных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, есть много полезного в виде налоговых льгот. Согласно Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии , установка в жилых помещениях геотермальной системы теплового насоса позволяет домовладельцу получить налоговую скидку на возобновляемые источники энергии в размере 30%. Если вы живете в сельской местности или на земле племени, вы даже можете иметь право на грант или гарантированный заем.

Части геотермальной системы

Геотермальный тепловой насос состоит из трех основных частей.

  1. Наземный теплообменник - это матрица труб, часто называемая петлей, предназначенная для обмена теплом с подземной средой. По этим трубам жидкость на водной основе буквально закачивается в землю. Обмен тепла осуществляется под землей. После обмена жидкость готова для обогрева или охлаждения дома.
  2. Блок теплового насоса - это блок, который обеспечивает перекачку жидкости через контур.Движущаяся жидкость - это в первую очередь то, что позволяет системе работать, поэтому это жизненно важная часть всей системы.
  3. Система подачи воздуха - это воздуховоды, распределяющие очищенный воздух по всему зданию. Этот конец системы не особо отличается от других решений HVAC.

Типы петель

Существует два основных типа систем геотермальных тепловых насосов. Один является замкнутым контуром, другой - открытым. Системы с открытым контуром могут использоваться только при определенных обстоятельствах, поэтому системы с обратной связью гораздо более распространены.

Геотермальные системы с замкнутым контуром бывают нескольких разновидностей, но здесь указаны основные типы.

Горизонтальная система - Петля (см. Части геотермальной системы) размещается на глубине шести футов в траншеях. Этот вариант системы с замкнутым контуром использует доступную недвижимость за счет распределения трубопроводов вокруг собственности. Относительно неглубокие траншеи помогают снизить затраты на установку, но разрушают ландшафтный дизайн.

Вертикальная система - Для небольших участков, где просто недостаточно места для горизонтальной системы, устанавливается вертикальный контур. Это включает в себя размещение петли глубоко в земле с трубами, идущими на глубину до 400 футов в нескольких местах. Этот вариант замкнутой системы сложнее установить. Отрезки вертикальных труб должны быть соединены внизу, на 400 футов вниз.

Озерная система - В этом варианте замкнутой системы вместо прокладки труб под землей система использует естественный водоем.Петлю скручивают и помещают на десять футов или более ниже поверхности воды. У него самая низкая стоимость установки, но могут возникнуть проблемы с окружающей средой. Перед планированием системы такого типа следует изучить постановления о зонировании, местные законы, законы штата и федеральные законы.

На самом деле существует только одна вариация разомкнутой системы. Это похоже на озерный вариант системы с замкнутым контуром, но в этом случае для работы используется реальная вода озера. Вода комнатной температуры закачивается в здание для отопления или охлаждения.Когда вода прошла через систему, она вытесняется обратно в водоем из водоприемника. Этот тип системы не очень распространен, потому что не так много подходящих участков, где выполняются все условия: достаточно большой водоем, достаточно близко расположенный и подходящей глубины. Как и в системе озер, описанной выше, перед установкой необходимо изучить экологические проблемы, а исходная вода должна быть достаточно чистой, чтобы проходить через систему без особой фильтрации. Всегда существует риск попадания посторонних предметов и зараженной воды, которые могут вызвать нежелательное накопление ила внутри замкнутых труб.

Плюсы и минусы геотермального теплового насоса

Почему вы должны рассматривать геотермальную энергию и какие опасения по этому поводу остаются?

Геотермальный тепловой насос плюсы:

  • Снижение затрат на отопление на 50% и на охлаждение на 35% по сравнению с обычной печью, а кондиционер является главной причиной выбора геотермальной печи
  • Эксплуатационные расходы колеблются только в зависимости от тарифов на электроэнергию, поэтому они более постоянны, чем при отоплении природным газом или пропаном
  • Снижение воздействия на окружающую среду является сопутствующим фактором, привлекательным для многих покупателей геотермальных систем.
  • Геотермальная энергия возобновляема и устойчива
  • Геотермальное тепло - постоянный источник по сравнению с ветровой и солнечной энергией
  • Скидки и кредиты помогают компенсировать затраты на оборудование GHP

Геотермальный тепловой насос Минусы:

  • Стоимость оборудования и монтажа намного выше по сравнению с недорогими сплит-системами печь / переменного тока
  • Модернизация дома без воздуховодов или соответствующих воздуховодов может добавить к стоимости от 3000 до 10 000 долларов.
  • Установка систем горизонтального контура заземления радикально влияет на существующий ландшафт и может потребовать удаления спринклерной системы под землей.
  • Квалифицированных монтажников меньше, чем для стандартной HVAC
  • Хотя повреждение петлевой системы случается редко, ремонт затруднен и может стоить столько же, сколько первоначальная установка.

Если в вашем уме плюсы перевешивают минусы, как это делают многие потребители, то давайте продолжим!

Геотермальные и воздушные тепловые насосы

Выпуск Геотермальная Источник воздуха
Затраты на установку Более высокая стоимость покупки и установки, часто требующей значительных земляных работ. Более низкие затраты на приобретение и установку, особенно по сравнению с геотермальной системой с обширными земляными работами.
Энергоэффективность Очень эффективные системы с КПД до 600%, превосходящие воздушные системы даже в самых суровых климатических условиях. Достаточно эффективные системы измерения пиков при КПД около 300%. Новые двигатели насосов с регулируемой скоростью могут улучшить этот рейтинг в будущем.
Техническое обслуживание По большей части система остается защищенной под землей или в помещении и может прослужить до 25 лет. Части системы находятся на открытом воздухе, подвержены воздействию элементов и возможны механические повреждения. Эти системы служат целых 15 лет.
Требуемое пространство Для установки петли необходимы обширные земляные работы вне зависимости от того, установлена ​​ли вертикальная или горизонтальная система. Компактность, как у традиционной системы кондиционирования воздуха.
Налоговые льготы Геотермальные тепловые насосы имеют право на получение 30% -ной федеральной налоговой льготы без ограничений, зависящих от стоимости системы. Федеральный налоговый кредит ограничен 300 долларами.

Определение размеров геотермального теплового насоса для ваших целей

Все системы HVAC должны соответствовать размеру дома или здания, которое они обслуживают. Несмотря на то, что при расчете нагрузки необходимо учитывать множество факторов, мы разработали быстрый способ определить, какой размер геотермального теплового насоса вам может понадобиться.

Сначала найдите свой дом или строение на этой карте климатической зоны США.

Во-вторых, найдите свою зону на этой диаграмме и измерьте квадратные футы пространства количеством БТЕ, необходимых для обогрева и охлаждения:

  • Зоны 1 и 2 (горячие): 26-30 БТЕ / кв.фут
  • Зона 3 (теплая): 22-25 БТЕ / кв. фут
  • Зона 4 (умеренная): +/- 20 БТЕ / кв. фут
  • Зона 5 (прохладная): 22-25 БТЕ / кв. фут
  • Зона 6 и 7 (холодная): 26-30 БТЕ / кв. фут

Как видите, чем более экстремальны климатические температуры, жаркие или холодные, тем больше должна быть ваша геотермальная система отопления.

Теперь давайте посмотрим, что это значит для среднего дома, например, площадью 2000 квадратных футов. Вот насколько большой должна быть геотермальная система в каждой зоне:

  • Зоны 1 и 2 (горячие): 52 000-60 000 (5 тонн)
  • Зона 3 (теплая): 44,000-50,000 БТЕ (4 тонны)
  • Зона 4 (умеренная): 40 000 БТЕ (3.5 тонн)
  • Зона 5 (холодная): 44 000-50 000 британских тепловых единиц (4 тонны)
  • Зона 6 и 7 (холодная): 52 000-60 000 (5 тонн)

Коэффициенты затрат на геотермальный тепловой насос

Стоимость установки нового геотермального теплового насоса зависит от ряда факторов. Их можно разделить на внутренние и внешние части системы.

Внутренняя часть

  • Модернизация существующей конструкции означает, что существующие воздуховоды можно либо использовать, либо их необходимо заменить.К счастью, существующих воздуховодов часто достаточно для геотермальных тепловых насосов. Если он устанавливается в новом строительстве, то необходимы воздуховоды независимо от типа используемого обогрева и охлаждающего раствора.
  • Размер здания будет иметь большое влияние на стоимость. Очевидно, что более крупное здание требует большей мощности обогрева и охлаждения, чем меньшее здание. Использование нескольких зон (например, для верхнего и нижнего этажа) увеличит сложность и стоимость системы.Для более крупного здания потребуется более крупный тепловой насос или дополнительные тепловые насосы при построении нескольких зон.
  • Изоляция также является важным фактором. Дома на юго-западе часто строят так, чтобы выдерживать сильную летнюю жару, располагая окна подальше от южной стороны. Старые дома в некоторых частях страны имеют недостаточную теплоизоляцию, что увеличивает потребность в энергии для поддержания в здании контролируемой температуры. Все это влияет на детали необходимой системы и, таким образом, влияет на стоимость.

Наружная часть

  • Размер поля цикла - это только один аспект, который может повлиять на стоимость. Очевидно, что для более крупного здания потребуется большее поле подземных петлевых труб, но климат также может повлиять на стоимость. В таких областях, как Северная Миннесота, где температура может опускаться до минусовых значений в течение нескольких дней, потребуется более крупное поле, чем в таких местах, как Джорджия, где климат более мягкий. То же самое и с жарким климатом, например в Фениксе, где высокая температура значительно превышает 100 градусов в течение нескольких месяцев.
  • Другие факторы включают тип почвы. Ваша собственность находится на богатой суглинистой почве, которую легко перемещать, или подрядчикам приходится пробивать бетонный слой каличи? С типом почвы связана ориентация поля петель. Горизонтальная петля требует траншеи высотой шесть футов. Вертикальные петли требуют выкапывания на глубину до 400 футов в землю, что может оказаться трудным, если необходимо копать через слой породы.
  • Геотермальная система с открытым контуром, добывающая и опускающаяся из озера или реки, особенно для крупного коммерческого или промышленного здания, может даже включать отчет о воздействии на окружающую среду и другие взаимодействия с властями штата и федеральными властями.
  • Последний фактор - это наличие подрядчиков для выполнения работ. Если в вашем районе широко распространена геотермальная энергия, для выполнения этой работы должно быть много подрядчиков. Если это необычно, выбор может быть невелик, что означает, что подрядчики могут взимать надбавку и иметь длинный список ожидания.

Стоимость и бренды геотермальных тепловых насосов

Эти бренды делятся на две ценовые категории: умеренная и высокая (нет дешевых GHP).Стоимость установки GHP подробно описана ниже. У некоторых брендов диапазон цен более широкий, и это связано с более широким спектром товаров в базовых / лучших / лучших

Бренды среднего качества и средняя цена:

  • Bosch: от 3100 до 4700 долларов
  • Century: от 2700 до 4200 долларов
  • Daikin / McQuay International: от 3200 до 5400 долларов
  • Первая компания: от 2400 до 3500 долларов
  • GeoCool: от 2500 до 7000 долларов
  • Geostar: 2300–3900 долларов
  • Geomax: от 2700 до 4600 долларов
  • Hydro Royal: от 2500 до 3500 долларов
  • Nordic: от 2300 до 4000 долларов

Бренды высшего качества и средняя стоимость:

  • Бард: от 5000 до 7500 долларов
  • Carrier / Bryant: от 4000 до 6600 долларов
  • ClimateMaster: от 4000 до 6500 долларов
  • Hydron Module: от 4800 до 7600 долларов
  • MARS / Comfort-Aire: от 3200 до 5000 долларов
  • HP в Майами: от 2600 до 7300 долларов
  • Modine: от 3000 до 6200 долларов
  • Spectrum: от 3600 до 6500 долларов
  • Trane / American Standard: 4200-6300 долларов
  • WaterFurnace: от 4400 до 7000 долларов США

Расходы на поставку и установку

Установка геотермального теплового насоса составляет наибольшую часть расходов из-за двух факторов:

  1. Стоимость монтажных комплектов / расходных материалов с циркуляционным насосом для водо-водяных конструкций
  2. Обширные выемки грунта и / или бурение, необходимые для проходки петли

Монтажный комплект или собранные материалы включают трубопроводы для создания контура, коллектор / коллектор для подключения трубопровода к системе, антифриз и химикаты для предотвращения коррозии системы:

  • Монтажные принадлежности: от 1250 до 2800 долларов

Стоимость рабочей силы по установке геотермального теплового насоса включает использование землеройного оборудования или грузовика для бурения скважин плюс стоимость рабочей силы бригады, выполняющей работу:

  • Затраты на рабочую силу и оборудование: от 6500 до 15000 долларов

Геотермальная система теплового насоса Общая средняя стоимость

Установленный геотермальный тепловой насос имеет среднюю стоимость: от 11 000 до 25 500 долларов США

Найдите квалифицированного и опытного установщика геотермальной энергии

Нельзя упускать из виду важность правильной установки.Слишком много всего может пойти не так, если команда неопытна. Устройство может работать неэффективно или подвержено механическим сбоям. Петля может выйти из строя и привести к дорогостоящему ремонту или, по крайней мере, к большим хлопотам, даже если он будет исправлен по гарантии. Мы рекомендуем получить оценку у нескольких монтажников геотермальных тепловых насосов в вашем районе. Проверьте их рекомендации и узнайте об их опыте, прежде чем принимать решение, кого нанять.

Представленная стоимость и отзывы посетителей

Стоимость

Марка, модель и размер

Местонахождение дома

Жилая площадь

20 000 долл. США Перевозчик Детройт, Мичиган 2440 кв.футов
Мы с женой решили изучить более дешевые способы обогрева и охлаждения нашего нового дома в Мичигане после получения счета за отопление и электричество за первый месяц.Изучив наиболее жизнеспособные варианты, мы наткнулись на геотермальные тепловые насосы и после долгих размышлений решили попробовать 3-тонный домашний геотермальный тепловой насос Carrier.

Наши первоначальные колебания были в основном из-за огромной платы за установку, которую нам указали наши установщики HVAC (более 20000 долларов), но после того, как он потратил несколько минут, убеждая нас, как вся система в основном окупится через несколько лет, мы пошли для этого. После 4 дней установки тепловой насос заработал, и мы уже почувствовали разницу.

Он был намного менее шумным, чем мы ожидали, работал без сучка и задоринки и в основном легко позаботился обо всех наших потребностях в обогреве и охлаждении. Мы поняли, что сделали хорошее вложение, когда поняли, что теперь тратим почти четверть первоначального счета за электричество как на отопление, так и на охлаждение! С тех пор я заказал еще одну квартиру для дома моих родителей в Юте и намерен рекомендовать ее всем, кого знаю.

18 500 долл. США Climatemaster Орландо, Флорида 2500 квадратных футов
Стоимость установки моего 2-ступенчатого 3-тонного геотермального теплового насоса Climatemaster была непомерно высокой, мягко говоря.Тем не менее, спустя два месяца я все еще очень впечатлен эффективностью устройства, тем, как хорошо он работает и сколько денег мне удалось сэкономить. Мой дом во Флориде ежегодно обходился мне в тысячи долларов на охлаждение, а теперь все, о чем мне нужно беспокоиться, - это несколько сотен долларов, которые я должен платить за электричество.

Что касается самого устройства, то оно было установлено достаточно хорошо и в значительной степени работает, не требуя постоянного ухода, что мне нравится, так как я занятой человек. Пока я не уверен, что рекомендовал бы его, в основном потому, что его установка стоит руки и ноги, но я уверен, что после того, как счет за электроэнергию в этом месяце покажет мне, сколько денег я тратил впустую раньше, я буду петь об этом на улицах.Отличная покупка!

17 000 долл. США Bosch модели DX и SM геотермальный Саутпорт, Северная Каролина НЕТ
Мы установили геотермальные жилые системы Bosch DX и SM в новом доме 5 лет назад. Мы прошли в общей сложности 6 катушек с тех пор, как переехали с 4 катушками в один блок и 2 катушками в другой системе. Это в дополнение к замене панелей управления, разделенных медных трубок и множества других деталей и компонентов. Это обошлось нам в 1000 долларов и 1000 долларов на запасные части, фреон и рабочую силу.У нас было два профилактических осмотра каждые 5 лет.
Наш местный HVAC позаботился об устранении всех проблем.
Мы несколько раз звонили в компанию Bosch geothermal, абсолютно БЕЗ ПОМОЩИ и ОТКАЗА от какой-либо ответственности, как и их региональный оптовый торговец.
Мягко сказать, что мы НАЧИНАЮЩИЕ - это ничего не сказать. Как международная фирма, Bosch со своим геотермальным подразделением должна быть полностью смущена их полным отказом от какой-либо ответственности и уклонением от помощи, включая отказ даже послать представителя компании для проверки систем и записей об обслуживании.Это ПОЛНАЯ НЕОТВЕТСТВЕННОСТЬ перед нами, как пользователями. Мы попросили помощи у Босха, и они отрицают любую помощь.
Рейтинг должен быть равен «0», но это не вариант.
ВСЕГДА ПРЕДУПРЕЖДАЙТЕ любого, кто рассматривает геотермальную систему Bosch, НЕ СЧИТАЙТЕ ГЕОТЕРМИЧЕСКИЕ системы BOSCH. Это геотермальная система, рекомендованная ZERO. Их ГАРАНТИЯ не стоит бумажных отпечатанных страниц.
21 950 долл. США GeoCool Спрингдейл, Аризона 3,800 кв. Футов
Наш 4-тонный геотермальный тепловой насос GeoCool был установлен более года назад, и пока не на что жаловаться.Нам пришлось только один раз вызвать наших технических специалистов по HVAC для проведения технического обслуживания, когда из насоса раздался странный шум. Оказывается, некоторые части компрессора вышли из строя, что свидетельствовало либо о некачественной установке, либо о низком качестве сборки (мы надеемся, что это первый случай. С тех пор у нас не было никаких проблем.
19 550 долл. США Перевозчик Кливленд, Огайо 3,400 кв. Футов
После того, как мы преодолели высокие затраты на установку (мы установили нашу систему с использованием вертикальной системы, которая значительно дороже, но также является гораздо более эффективным вариантом), система работает как шарм.С момента покупки прошло 7 месяцев, и у него не было серьезных неисправностей ни в системе, ни в каких-либо ее компонентах. Мы с нетерпением ждем возможности порекомендовать его нашим друзьям, поскольку в долгосрочной перспективе это очень рентабельно.
15800 долларов США Перевозчик Мичиган 2200 кв. Футов
Наш дом площадью 2200 футов находится прямо рядом с озером Верхнее, поэтому мы решили сделать установку на берегу озера для нашего Carrier 17.1 Система геотермального теплового насоса Seer. С тех пор мы никогда не оглядывались назад, особенно потому, что она более эффективна, чем наша предыдущая система HVAC, не говоря уже о гораздо более рентабельной. Ремонт проводился редко и редко в течение 8 месяцев с момента его установки, и только потому, что возникли некоторые проблемы с установкой труб. В настоящее время мы изучаем другие модели для нашего второго дома в Иллинойсе, но мы рекомендуем их всем, кто ищет более дешевые способы обогрева и охлаждения своих домов.

Как получить лучшие цены на геотермальные тепловые насосы?

  • Во-первых, имейте в виду, что качество монтажа всегда является самым важным для проекта HVAC в жилых помещениях. Поэтому никогда не жертвуйте качеством подрядчика ради более низкой цены.
  • Во-вторых, не забудьте посмотреть последние налоговые льготы и скидки, как мы говорили выше.
  • В-третьих, запросите как минимум 3 предложения, прежде чем принимать решение. Вы можете щелкнуть здесь, чтобы получить 3 бесплатные оценки для вашего местного подрядчика, и эта оценка уже учитывает скидки и налоговые льготы и автоматически фильтрует неквалифицированных подрядчиков.

Наконец, как только вы выбрали подходящего подрядчика, не забудьте использовать тактику из этого руководства: Тактика домовладельцев при переговорах с дилером HVAC, чтобы получить окончательную лучшую цену.

Прочие ресурсы

Для получения дополнительной информации о геотермальных тепловых насосах посетите любую из следующих страниц.

  1. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии - Хорошая информация о федеральной политике, включая налоговые льготы и право на получение грантов и займов.Кроме того, в таблице перечислены государственные политики . Используйте эту страницу , чтобы определить, доступна ли в вашем штате дополнительная экономия на геотермальных решениях. На странице также есть информация о других источниках энергии, таких как солнечная и ветровая энергия.
  2. S. Министерство энергетики - Этот сайт является хорошим руководством по основам геотермальных тепловых насосов.
  3. Energy Star - На этом сайте представлен обзор геотермальных тепловых насосов, технические характеристики и руководство по покупке.Информацию о требованиях для получения федерального налогового кредита можно найти здесь .
  4. Подробный отчет Агентства по охране окружающей среды о передовых технологиях кондиционирования жилых помещений (включая геотермальные) находится здесь, и может быть экспортирован в документ PDF.

Заинтересованы в других эффективных системах? Прочтите наши самые эффективные системы отопления и самые эффективные инструкции по кондиционированию воздуха здесь.

.

Как геотермальное отопление обогревает дом теплее 55 градусов? | Руководства по дому

Температура воздуха колеблется в зависимости от времени года, но всего в нескольких футах под вашими ногами температура земли остается постоянной. Независимо от того, что может показывать термометр на поверхности, температура на глубине менее 10 футов под землей в среднем составляет 55 градусов по Фаренгейту круглый год. Это основа неизменного источника энергии, способного обогреть ваш дом. Геотермальное отопление использует скрытую тепловую энергию земли для обеспечения тепла без сжигания природного газа или электрического нагрева.Не волнуйтесь, что при установке геотермального тепла вы застрянете в доме с 55 F в вашем доме, система преобразует геотермальное тепло, чтобы сделать ваш дом жарким даже в самую холодную погоду.

Как работает геотермальная энергия

Типичная геотермальная система с грунтовым источником состоит из длинных петель пластиковых труб в форме шпилек, закопанных в землю на вашем участке. Эта конструкция, известная как грунтовый теплообменник, может быть установлена ​​в горизонтальной конфигурации на средней глубине 5 футов или закопана вертикально в глубоких скважинах.По сети трубопроводов прокачивается теплопоглощающая жидкость, подобная незамерзающей. По мере того, как жидкость циркулирует, она круглый год поглощает скрытую тепловую энергию, присутствующую в земле. Нагретая жидкость передается от области контура к тепловому насосу, расположенному в герметичном отсеке внутри дома.

Повышение температуры

Тепловой насос в режиме обогрева - это, по сути, кондиционер, работающий в обратном направлении. В первичном теплообменнике система принимает тепловую энергию, извлеченную из внешнего источника, в данном случае 55-градусную жидкость, циркулирующую из GHEX, и передает ее холодному пару хладагента, который очень эффективно поглощает тепло.Затем нагретый пар направляется в компрессор, который концентрирует молекулы тепловой энергии в цикле сжатия пара, повышая температуру пара примерно до 120 F. Этот горячий пар проходит через трубы во вторичном теплообменнике, установленном в воздуховоде, который работает как конденсатор, отводящий тепло, когда пар снова конденсируется в жидкость. Воздух, проходящий через теплообменник, нагревается этим рассеиваемым теплом, а затем рассеивается по каналам для обогрева дома.

Охлаждение для большего количества тепла

После выхода из первичного теплообменника охлажденная теплообменная жидкость циркулирует обратно через поле скрытого контура, поглощая больше тепловой энергии из земли.Хладагент в тепловом насосе проходит через расширительный клапан, который заставляет его быстро охлаждаться до холодного состояния, а затем возвращается в первичный теплообменник, чтобы принять больше тепловой энергии, доставляемой теплоносителем.

Плюсы и минусы геотермальной энергии

Поскольку геотермальный тепловой насос потребляет только электроэнергию для работы циркуляционного насоса, компрессора и нагнетательного вентилятора, геотермальное отопление является очень эффективным. На каждую единицу потребляемой электроэнергии система производит четыре единицы тепла без сгорания или его побочных продуктов.Эта 400-процентная энергоэффективность не имеет себе равных среди других традиционных источников. Например, высокоэффективная печь на природном газе обеспечивает КПД не выше 95 процентов. К недостаткам перехода на геотермальную систему отопления можно отнести высокие первоначальные затраты на выемку грунта для установки GHEX и тот факт, что определенные типы почв, характерные для вашей собственности, могут передавать тепло от земли менее эффективно, чем другие.

.

Узнайте о геотермальных системах | Trane

В геотермальных системах жидкость циркулирует через землю и через змеевик, который либо поглощает, либо рассеивает тепло, в зависимости от сезона.

Проще говоря, геотермальная система не обогревает и не охлаждает ваш дом за счет сжигания ископаемого топлива или использования электричества привычными способами. Вместо этого он использует электричество для получения почти постоянных температур глубоко под землей. Геотермальная энергия работает по очень простому принципу: независимо от температуры воздуха на улице, под поверхностью земли, температура остается постоянной.Это означает, что летом земля холоднее, чем наружный воздух, а зимой земля теплее, чем внешний воздух.

Как работают геотермальные системы

В холодную погоду ваш дом обогревается теплом, приносимым землей. В теплую погоду ваш дом охлаждается за счет движения тепла из дома обратно в землю. Доступны четыре типа геотермальных конфигураций: открытый контур, контур пруда, горизонтальный контур и вертикальный контур.Ваш дилер Trane поможет определить, какая установка лучше всего подходит для ваших нужд.

Почему геотермальная энергия имеет смысл

Агентство по охране окружающей среды признало геотермальные системы одним из наиболее эффективных способов обогрева и охлаждения вашего дома. Почему это важно? Вы можете этого не осознавать, но отопление и охлаждение могут составлять более половины вашего счета за электроэнергию. Геотермальная система дает вам значительные возможности для экономии. Фактически, типичная геотермальная система работает с такой эффективностью, что может возвращать до четырех долларов тепла на каждый доллар, потраченный на электричество.Геотермальные системы также можно настроить так, чтобы снизить потребность в энергии для нагрева воды, которую вы используете для купания, стирки и мытья посуды. Поскольку геотермальная энергия использует постоянную температуру земли, она является устойчивым возобновляемым источником энергии, который никогда не иссякнет.

Геотермальная система Trane EnviroWise ™

Это система теплового насоса, которая круглый год использует бесплатную энергию Земли, чтобы обеспечить эффективное и экономичное отопление и охлаждение вашего дома или бизнеса.

Преимущества геотермальной системы Trane EnviroWiseTM

Сбережения и налоговые льготы

Почему геотермальная система Trane EnviroWiseTM подходит для вашего дома

.

Смотрите также